Method Article

Kırık cihazları tasarımı ve kapalı-sağlamlık kırıklar Rodents için protokol optimizasyon

DOI:

10.3791/58186

⸱

August 14th, 2018

 ,  ,  , 
1College of Osteopathic Medicine, Michigan State University, 2Department of Orthopaedic Surgery, University of Michigan Medical School, 3Lymann Briggs College, Michigan State University, 4College of Engineering, Michigan State University

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Tutarlı kırıklar verim için kırık üretimi parametrelerini optimize etmek için protokol hedefidir. Bu iletişim kuralı kemik boyutu ve hayvanlar arasında varolabilir morfoloji değişimler hesapları. Ayrıca, bir maliyet-etkin, ayarlanabilir kırık aparatı açıklanmıştır.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Hayvan modellerinde tutarlı stabilize kırıklar güvenilir nesil kemik rejenerasyon biyoloji anlama ve tedavi ve cihazlar geliştirmek için önemlidir. Ancak, mevcut yaralanma modelleri boşa hayvanlar ve kaynakları ve kusurlu veri sonucu tutarsızlık boğulmuş. Kırık heterojenite bu sorunu çözmek için burada açıklanan yöntemin amacı kırık üretimi parametreleri her hayvan için belirli optimize etmek ve bir tutarlı kırık konum ve desen verim etmektir. Bu iletişim kuralı kemik boyutu ve fare suşları arasında bulunabilir ve tutarlı kırıklar sıçan gibi diğer türler oluşturmak için adapte edilebilir morfoloji hesapları. Ayrıca, bir maliyet-etkin, ayarlanabilir kırık aparatı açıklanmıştır. Geçerli stabil kırığı teknikleri için karşılaştırıldığında, en iyi duruma getirme Protokolü ve yeni kırık aparatı stabil kırığı desen ve mekanlar artan tutarlılık göstermektedir. Kullanarak parametreleri örnek türüne, açıklanan protokol artar bağlı travmalar, genellikle kapalı kırık üretimi yordamlarda gözlenen kırık heterojenite minimize duyarlığını optimize.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Kırık iyileşmesi araştırma büyük bir klinik ve ekonomik sorunu çözmek gereklidir. Her yıl 12 milyon kırıklar Amerika Birleşik Devletleri1, maliyet $80 milyar yıl2başına ele alınır. Bir erkek veya kadın bir kırık onların yaşam boyu acı olasılığı % 25 ve % 44, sırasıyla3olduğunu. Kırık iyileşmesi ile ilgili sorunları ile nüfus yaş olarak artan comorbidities artış bekleniyor. Çalışma ve bu sorunu çözmek için kırık üretimi ve sabitleme sağlam modellerinin gereklidir. Kemirgen modelleri ideal bu amaç için uygundur. Onlar klinik önemi sağlamak ve adresi belirli koşullara (yani, birden fazla yaralanmalar, açık, kapalı, iskemik ve virüslü kırıklar) değiştirilebilir. Klinik senaryoları çoğaltma ek olarak, hayvan kırık modelleri kemik biyoloji ve gelişmekte olan tedavi ve aygıtların anlamak için önemlidir. Ancak, müdahaleler arasında farklılıklar çalışmaya girişimleri tutarsız kırık oluşturma tarafından kullanılmaya başlandı değişkenlik karmaşık. Böylece, tekrarlanabilir ve sürekli olarak kapalı kırık hayvan modellerinde üreten kas-iskelet araştırma alanı için esastır.

Düzgün potansiyel konu heterojenite için uygun genetik arka plan, cinsiyet, yaş ve çevre koşulları sağlayarak kontrol rağmen klinik olarak ilgili tutarlı kemik kırıklarının önemli bir değişken yapımıdır etkileyen tekrarlanabilirlik kontrol altına alınmalı. Tutarsız kırıklar kullanarak istatistiksel karşılaştırmaları deneysel gürültü ve yüksek değişkenlik4ile veba; Buna ek olarak, kırık değişkenliğine örnek boyutu veya parçalanmış veya malpositioned kırıklar hayvanlarla ötenazi için zorunluluk artırmak için ihtiyacı nedeniyle gereksiz hayvan ölüme neden olabilir. Burada açıklanan yöntemin amacı örnek türüne özgü kırık üretimi parametreler optimize etmektir ve tutarlı kırık konumu ve desen verim.

Kırık nesil mevcut modelleri kendi güçlü ve zayıf yönleri ile her iki geniş kategoriye ayrılır. Açık-kırık (osteotomi) modelleri sonra bir kırık kemik kesme veya bu zayıflaması ve sonra el ile5,6,7,8kırılma indüklenen kemik, ortaya çıkarmak için ameliyat. Bu yöntem faydaları kırık site ve bir daha tutarlı kırık konum ve desen doğrudan görselleştirme vardır. Ancak, fizyolojik ve klinik yaklaşım alaka ve yaralanma mekanizması sınırlıdır. Ayrıca, açık kırık üretimi yöntemlerinin cerrahi yaklaşım ve kapatma sırasında kontaminasyon riski için kemirgenler maruz kalır uzun süre ile gerektirir.

Kapalı teknikleri birçok açık teknik sınırlamaları gidermek. Kapalı teknikleri kırık kemik ve çevre dokular, daha fazla insan klinik yaralanmaları görülen benzer yaralanma indükler bir dışarıdan uygulanan künt cisim travması kullanarak üretmek. En yaygın yöntem 19849' Bonnarens ve Einhorn tarafından tanımlanmıştır. Onlar herhangi bir dış deri yaraları neden olmadan kemik kırmaya künt travma vermek için kullanılan ağırlıklı bir Giyotin nitelendirdi. Bu yöntem yaygın genetik10,11, farmakolojik tedavi12,13,14,15, mekanik16, etkisini incelemek için kabul edilmiş 17ve Fizyoloji18,19,20 fare ve sıçanlar şifa kemik. Kapalı yöntemleri yararına fizyolojik ilgili kırıklar olmakla birlikte, deneysel tekrarlanabilirlik ve titizlik kırık heterojenite tarafından sınırlıdır. Tutarsız kırık üretimi sınırlı grup arasında ayırt etme, kayıp numuneler ve istatistiksel anlamlılık ulaşmak için gereken hayvan artış sonuçlanır.

Değişkenlik kırık üretimi ve istikrar kontrol anlamlı sonuçlar üretmek için esastır. Kırık tamir biyoloji düzgün çalışması için basit ama sağlam bir kırık manken gereklidir. Model kemirgen türleri, kemik türleri (femur veya tibiae, örneğin) ve değişken fare genetik arka planlar genelinde çevrilebilir olmalı ve mutasyonlar indüklenen. Ayrıca, ideal yordamı Teknik olarak basit ve tutarlı sonuçlar üretmek gerekir. Adres kırık heterojenite için burada açıklanan yöntemi daha sonra parametreler optimize etmek ve ne olursa olsun yaş, cinsiyet veya genotip sürekli kapalı kırık oluşturmak için kullanılabilir bir iyi kontrollü kırık aygıt yapıdır.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu iletişim kuralı hayvanlar gereksiz yere kullanılmaz ve tüm gereksiz acı ve sıkıntı kurtulmuş sağlamak için geliştirilmiştir; Tüm federal, eyalet, yerel ve kurumsal yasalara ve hayvan araştırma yöneten kurallar bağlı kalır. Protokol bir üniversite genelinde laboratuvar hayvan tıp programı yanında veterinarians laboratuvar hayvan tıpta uzman gözetiminde geliştirilmiştir. Protokol gözden geçirilmiş ve kurumsal hayvan bakım ve kullanım Komitesi (IACUC) tarafından onaylanmış.

1. kırık kule İnşaat

Not: Malzeme kısım (Malzemeler tablo) tüm parçalar listelenir. Detaylı teknik çizimler ek rakamlar 1-12işlenmiş ve 3D baskılı bölümlerinde verilmektedir. Yarı mamul için teknik çizimler için tüm bağlı parçaları (ek rakamlar 1, 2, 7 ve 9) fastener ayrıntılarını içerir.

  1. Yarı mamul için destek
    Not: destek yarı mamul teknik çizim için ek resim 1bakın.
    1. Işın desteği--yatay bölümorta noktasını de Işın desteği--çene bölümüne ekleyin.
    2. Işın desteği--dikey 1 Işın desteği--çene bölümü, Işın desteği--yatay bölüm2 üst yüzeyine takın.
    3. Işın desteği--dikey 2 orta nokta (7 sonundan itibaren), Kiriş desteği--yatay bölüm üst yüzeyine takın.
    4. Eni, destek--plaka monte Işın desteği--dikey 1 ve Işın desteği--dikey 2ucunu takın. Plaka destek sona ermesi Işın destek--dikey 2arkası ile aynı hizada olmalıdır.
  2. RAM takılabilir düzeneği
    Not: ram yarı mamul teknik çizim için Tamamlayıcı Şekil 2bakın.
    1. Makineli blok durdurmak ve blok Kılavuzu (ek şekil 3); çubuk Ram (ek Şekil 4); vida hizalama (ek Şekil 5); ve montaj plakası (ek Şekil 6).
    2. Montaj plakası Işın destek--plaka monte destek düzeneği için ekleyin.
    3. Aşağıdaki sıraya göre ilk Doğrusal kol taşıyanslayt; blok Kılavuzu; İkinci Kol doğrusal rulman; ve blok durdurmak Rod Ramüzerinde. Kılavuzları ve bloklar Montaj plakasıiçin ekleyin.
    4. ⅜-in üç fındık Rod Ramdişli bölümüne ekleyin. Bir çubuk ile Elektromıknatıs girişme sonu ile aynı hizada olmalıdır. Diğer 2 kırık derinliği ayarlamak için kullanılır.
    5. Yüzünü öne dön ve Hizalama vida Blok Kılavuzuvida dişli delik eklemek için Çubuk Ram koruda hizalayın.
  3. Mıknatıs düzeneği
    Not: ek Şekil 7için teknik çizim mıknatıs düzeneği bakın.
    1. Elektromıknatıs yol açar tel lehim (polarite Elektromıknatıs işlemi için bir faktör değildir). Nerede kırık aygıt yerleştirilmiş olacak yere ulaşmak yeterli uzunluğa izin ver. Kullanım ZIP bağları ya da başka bir formu ek stres rahatlatmak tel.
    2. Güç kaynağı' nın son şerit ve Ayak pedalıiçin bağlayın. Son olarak, "(normalde açık) off" yapılandırmasında Ayak pedalı tel bağlayın. Ayak pedalı anahtarı değil basıldığında Elektromıknatıs üzerinde olduğundan emin olmak için devre test. Bu kırık önce ram konur.
    3. Mount mıknatıs (ek rakamlar 8A ve 8B) yazdırmak bir katkı üretim aygıtı kullanarak veya alüminyum bölümünden makine.
    4. Elektromıknatıs Mount mıknatısiçin ekleyin.
    5. 2 köşesine parantez için ışın desteği--mıknatısiliştirin.
    6. Aşağıdaki sırada üst Köşe aparatı ile Çubuk mıknatıs konu ve ¼ içinde bir fındık ekleyin; Mount mıknatıs; ¼-in iki fındık; ve alt Köşe aparatı. Derleme ¼-in her ucunda iki fındık ile güvenli.
  4. Tam derleme
    Not: tam derleme teknik çizim için Tamamlayıcı Şekil 9bakın.
    1. Mıknatıs düzeneği eni, destek--plaka monteüst yüzeyine takın.
    2. Mıknatıs çubuk, Ramile yürütmektedir Işın desteği--mıknatıs hizalamasını ayarlayın.
      Not: ayak pedalı basıldığında çubuk serbest bırakmıyor, elektromanyetik ve çubuk arasındaki temas bölgesinin Eni desteği--mıknatıshareket ettirerek azaltın.
    3. Çene parantez bacak (ek Şekil 10) makine.
    4. İki Parantez bacak çene için Işın desteği--çene bölümekleyin. Bıraktığımda, ram ucu her çene uzaklık eşit olmalıdır.
    5. Platform kırık yerleştirin (takıma giren rakamlar 11A ve 11B) Çene yukarıda.
    6. Jig konumlandırma kırık yazdırma (takıma giren rakamlar 12A ve 12B) ve Jig PIN ölçer (takıma giren rakamlar 13A ve 13B) bir katkı üretim aygıtı kullanarak veya makine Alüminyum parçalar.
      Not: 2. adımda ayrıntılı optimizasyonu adımda Jigs boyutları hesaplanır.
    7. Jig kırık konumlandırma için Platform kırıkiliştirin.
    8. Etkisi derinliği iki durak fındık üzerinde Çubuk Ramkullanılarak ayarlanabilir onaylayın.
    9. Çarpışma hızı Mount mıknatıs yukarı ve aşağı hareket ettirerek ayarlanabilir onaylayın.
    10. Kırık genişliğini Parantez bacak çene daha yakın veya uzak Rod Ramdaha fazla hareket ettirerek ayarlanabilir onaylayın.

2. kırık en iyi duruma getirme

  1. Kırık konumu
    1. Ekstremite (femur veya tibia) 5 euthanized hayvanlar temsil edici bir örnek içinde kırılmış için ilerlemenin elde edilir.
      Not: Yaş, genotip ve seks dayalı deneysel protokolünde kullanılan numuneler için örnek uyumlu olması. Son iletişim kuralı yalnızca bir kırık bacak için ararsa bile, her iki örnek bacaklarda kullanılacaktır.
    2. Pozisyon kemik için true-lateral ve anterior/arka sayısı elde etmek için röntgen ışını teğet bacak. Analiz için bir ölçek sağlamak için görüntüleme uçak en bilinen Boyut nesne yerleştirin.
    3. Not: Eğer kemiklerine Imaging, femur tibia olarak Aksiyel aynı düzlemde nerede tam uzantısındaki ampütasyonu olduğundan emin olun.
    4. İstenen işaretlemek için bacak grafisi kırık konumunu kırılmış (Şekil 1A - kesikli çizgi). Tibial kalkaneal eklemi işaretli kırığı (Şekil 1A) düzeyini ölçmek. Kötü kırık uzunluğu (FL) tüm deneme örnekleri için hesaplayın. Uyluk kemiği kırıkları için intercondylar çentik üzerinden ölçmek.
  2. Jig kırık konumlandırma
    1. Bir destek örs dış yüzeyinden Giyotin etkisi (CGI) (Şekil 2) merkezine uzaklığı ölçmek. Kırık konumlandırma jig Derinlik (JD) hesaplamak için adım 2.1.4, açıklanan FL, üzerinden CGI çıkarma. Makine veya 3D baskı U şeklinde bir kanal bir yükseklik ve genişlik eşit örs ve bir derinlik JD için (Şekil 3A) eşit. Bir örnek teknik çizim ve CAD dosyası dahil edilen takıma giren rakamlar 12A ve 12B.
      Not: bacak içinde jig yerleştirildiğinde, ayak patolojisi Giyotin etkisi uzak yüzeye karşı yalan söylemeliyim. Bacak için ek boşluk gerekiyorsa U şeklinde kanal değiştirin.
    2. Numune kırık aparatı yüzükoyun uyluk kemiği kırıkları için veya tibia kırığı (Şekil 4) için sırtüstü pozisyonda yerleştirin. Ayak kırığı konumlandırma jig sonu karşı patolojisi tuşuna basın. El ile Giyotin Ekstremite kırıkları kadar bunalıma girmek. Jig boyutu ve kırık yer (Şekil 2B) onaylamak için kırık bacak bir grafisi edinin.
    3. Kırık kemik üzerinde çok distal konumuysa JD artırıp kırık konumu çok proksimal kemik üzerinde ise JD azaltabilirsiniz.
  3. PIN parametrelerinin sabitleme
    1. Pin süre: 2.1. adımda elde ilerlemenin kullanarak, ekstremite Uzunluk (LL) tibial Plato tibia kırığı için posterior fibula veya uyluk kemiği kırıkları için daha fazla trochanter için intercondylar çentik düzeyini ölçmek. Kemik uzunluğu (PL) (Şekil 1A ve 3B) PIN uzunluğunu hesaplamak için 0,9 tarafından çarpın.
    2. Pin genişliği: 2.1. adımda elde ilerlemenin kullanarak, minimum medüller çap (MD) (resim 1A) kırık bacak ölçmek. Bir ölçüm medüller çapı ve uzunluğu yaklaşık olarak eşdeğer bir iğneyle fazla 1.5 x PLseçin.
      Not: Bir yaklaşık PIN 14-hafta-yaşlı C57BL/6J fare 22 G, 1½ içinde ve 27 G, femur ve tibia, içinde 1¼ sırasıyla boyutudur.
  4. PIN kesme ölçer
    1. 2.4.1. makine veya 3D baskı bir ölçüm iğne uzunluğu (CGL) (Şekil 3B; PL için eşit uzunluğu Takıma giren rakamlar 13A ve 13B). Bir ucu iğne hub karşı dinlenmek için bir çıkıntı olmalıdır ve diğer PIN nerede kesilmelidir belirtmelidir. Bir örnek teknik çizim ve CAD dosyası dahil edilen takıma giren rakamlar 13A ve 13B.
  5. İntramedüller PIN kırılma sabitleme
    1. 2.1. adımdaki kırılmış deneme örnekleri kullanarak, bir elektrik kesme makinesi veya depilatory krem ile orta tibia orta femur, diz eklemi açığa tüylerden.
    2. Tibia sabitleme: patellar bağ iğneyle yanal iğne yerleştirin. Patella bağ hemen geri çekin ve iğne tibia eksenine göre hizalayın. Reaming bir hareket kullanarak, yavaşça tibial Plato ihlal ve iğne medüller kavite aşağı yol.
    3. Femur sabitleme: patellar bağ iğneyle yanal iğne yerleştirin. Patella bağ hemen geri çekin ve iğne intercondylar çentik uyluk eksenine göre hizalayın. Reaming bir hareket kullanarak, yavaşça intercondylar çentik eklem yüzeyi ihlal ve iğne medüller kavite aşağı yol.
    4. Maruz kalan iğne ölçer uzunluğa eşit olana 2.4 adımda üretilen ölçer kullanarak, ream. Ölçer tarafından belirtilen düzeyinde iğne kesmek için yeterli yer (~ 3 mm) sağlamak için iğne geri çek.
      Not: tehlikeli bir mermi olmak değil bu yüzden iğne proksimal (plastik) sonu kesim sırasında tutmak emin olun.
    5. Bir PIN kesici kullanarak PIN distal ucunun 0.3 mm sarılmış ve PIN ölçer düzeyinde kesti. İğne çapı daha büyük x 1.5 çapında bir çubuk kullanarak eklem yüzeyi için PIN lavabo.
      Not: Sıkma döndürme iğne ve göç iğne-kemik temas artırarak önler.
    6. İğne ampütasyonu medüller Kanal uzunluğu genişletir ve proksimal veya distal ucundan (Şekil 1C) çıkıntı değil onaylamak için ilerlemenin elde edilir.
  6. Etki derinliği
    1. 2.1. adımda elde ilerlemenin kullanarak, istenen kırığı (Şekil 1A) düzeyde korteks çapını ölçün. Ortalama kortikal çapı (CD) için tüm deneme örnekleri hesaplayın.
    2. 2.2. adımda üretilen kırık konumlandırma jig ile kırık cihazın 2.5 adımda sabitlenmiş bir deneme örneği yerleştirin. Etkisi ram yaralı bacak üzerinde bekletin.
      Not: bırakmak ram izin vermez; kemik bu optimizasyon adım sırasında olduğu gibi kalır.
    3. Yeterince aşağı kuvvet yumuşak doku sıkıştırmak, ancak kemik kırık değil için ram üzerinde uygulamak. 0,75 x CD (Şekil 2) (ID) etkisi derinliğini ayarlayın.
      Not: İdeal etki derinliği 0.5 x CD olmadan herhangi bir yumuşak doku kemik kırılma olduğunda. 0,75 hesapları için ek yumuşak doku sıkıştırma kullanarak.
  7. Örs genişliği
    1. Örs genişliği (AW) 0,4 cm fare tibia veya uyluk kemiği (Şekil 2) için ayarlayın.
      Not: Daha geniş genişlik fareler gibi daha büyük örnekler için önerilir.
  8. RAM ağırlık
    1. En az bir kilo 250 g fare numuneler için önerilir.
      Not: Ek ağırlık büyük örnekler (Şekil 2) üstünde-e doğru belgili tanımlık koç dişli.
  9. Çarpma hızı
    1. Damla yüksekliği (DH) 2 cm (Şekil 2) ayarlayın. Ram için aktif Elektromıknatıs bağlanarak başlangıç konumuna getirin.
    2. Deneme bir bacak kırık cihaz getirin. 2.2. adımda üretilen kırık konumlandırma jig karşı ayak patolojisi tuşuna basın. Kısaca footswitch ram serbest bırakmak için basın ve sonra başlangıç konumuna sıfırlamak.
    3. Etkilenen deneme uzuv grafisi. Bacak bir kırık (Şekil 1D) herhangi bir kanıt için analiz.
      Not: Bu düşük hızları ile kontrollü etki derinliği kullanırken ince olabilir.
    4. Hiçbir kırık oluşturulursa, adımları 2.9.1 - 2.9.3 yineleyin ve 2 cm damla yüksekliğini artırın.
    5. Bir kırık oluşturulursa, damla yüksekliği kaydetmek ve 1.1 ile çarpın. Yeni DHburası.
    6. 2.9.5 adımdaki DH kullanarak, bir sonraki deneme bacak kırığı.
    7. Hiçbir kırık oluşturulursa, adımları 2.9.1 - 2.9.6 yineleyin ve 2 cm damla yüksekliğini artırın.
    8. Bir kırık oluşturulan, tekrar adımları 2.9.6 - tüm örnekleri test kadar 2.9.7 kullanılır. Son DH ve optimizasyon üzerinden tüm parametreleri (FL, CGI, JD, PL, MD, PS, CGI, CD, kimliği, AWve RW) kaydedin. Deneme örnekleri yaş, cinsiyet, genotip ve ağırlık kaydedin.

3. kapalı stabilize kırık üretimi

  1. Kurulum
    1. Tüm ekipman ve Araçlar üzerinden otoklav, sıcak boncuk daldırma veya onların eşdeğer sterilize.
    2. Bir ısıtma elemanı cerrahi tablasına yerleştirin ve en uygun sıcaklık ayarlayın. Öğe bir cerrahi örtüsü ile kapak. 3 x 3'te2 -cerrahi örtüsü ortasında kesip bir 0,75 içinde daire ile hazır olun.
    3. Her deneme (Şekil 2) önce kırık kule düzeltilmesi onaylayın. Kimliği, AW, RWve DH cinsiyet, yaş ve genotip belirlenmesi numune için belirli en iyi duruma getirme kuralından türetilmiş değerleri ayarlayın.
    4. Tartmak ve hayvan ağırlığını kaydedin.
  2. Cerrahi
    1. Yeterince soluk çeken anestezikler kullanarak fare sakinleştirici (isoflurane: indüksiyon için % 4-5; bakım için % 1-2) veya başka bir laboratuvar anestezi Protokolü kuruldu. Solunum hızı 55-100 nefes/dakika olmalıdır. Hayvan hind-bacak ayak birazcık duyarlı olmamalıdır.
    2. Ameliyat sonrası analjezi buprenorfin ilk doz (0.1 mg/kg subkutan).
    3. Oküler yağlama kornea kurutma önlemek için geçerlidir.
    4. Hayvanın saç bir elektrik kesme makinesi ile orta tibia orta femur, diz eklemi açığa çıkarın. Reaktif olmayan bant kullanarak kıllarında sitenin temiz. % 70 ile nemlendirilmiş bir ıslak bez ile sabitleme site hazırlamak alkol. Tüm saç kesi alanından kaldırmak gerektiğinde yineleyin.
    5. Hazırlamak ve sabitleme alanının povidone-iyot ve % 70 alternatif temizleme bezi ile temiz alkol. Kısırlık emin olmak için iki alternatif çubukla sıraları kullanın.
    6. Cilt uygun şekilde dezenfekte sonra bir örtüsü sonra cerrahi site çevresinde yer alıyor.
    7. PIN uzuv 2.5. adımda anlatılan protokolünü kullanarak kırılmış. PIN medüller Kanal uzunluğu genişletiyor ancak proksimal veya distal ucundan çıkıntı değil onaylamak için ilerlemenin elde etmek.
    8. Elektromıknatıs üzerinde açın ve başlangıç bulunduğu yere etkisi ram bağlayın.
    9. Numune yüzükoyun uyluk kemiği kırıkları için veya tibia kırığı için sırtüstü pozisyonda yerleştirerek kırık cihaz getirin. Sabitlenmiş uzuv örs ve jig dış karşı basıldığında ayak patolojisi ile kırık konumlandırma jig içinde yer almalıdır.
    10. Tek elle ayak basarak ve etkisi içinde sadece bacak sağlanması hedef alan ram olsa da, kısaca ram serbest bırakmak için footswitch düşürmek. Başlangıç pozisyonuna RAM'de değiştirin.
    11. İlerlemenin elde etmek ve kırık konumu ve türü onaylayın.
  3. Ameliyat sonrası yönetim
    1. Her 15 dakikada kendi kurtarma sırasında anestezi hayvan kadar bilinçli, sternal recumbency koruyabilirsiniz.. hayvan izlemek Ambulatuar. Hayvan bir 72-saat süre içinde ambulate mümkün olduğunu doğrulayın.
    2. Tamamen iyileşmiş kadar hayvan tek tek ev.
    3. 48-h süre buprenorfin ile analjezi sağlamak (0.1 mg/kg subkutan) her 12 h yönetilen.
    4. İzlemek ve günlük için 7-10 d veya ötenazi kadar hayvan sağlık durumunu kaydetmek.
  4. Sonrası kırık Analizi
    1. Ölçü FL, PL, CD, MD ve kırık desen. Ölçümler bir ana veri dosyası olarak kaydedin.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Daha önce bizim Laboratuvarda kullanılan Giyotin ve 2004 yılında geliştirilen Einhorn21tarafından yayınlanan modeller dayanıyordu. Tasarım ayarlamalar yeterli kemik morfoloji tüm farklılıkları hesaba izin ve tekrarlanabilir bir uzuv konumlandırma izin değil. Ayrıca, önceki aparatı bunu çalıştırmak iki kişi gerekir. Bu nedenle, biz tasarlanmış, mühendislik ve yeni bir kırık aparatı inşa. Ana tasarım hedefi kırık derinlik, darbe kuvveti, üç sayılık kişi ve hayvan kon...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu kırık en iyi duruma getirme ve üretimi iletişim kuralı araştırmacılar kırık parametreleri türetme yapıp yapmayacağınızı ve hassas, tekrarlanabilir, enine kırıklarında üretir minimal invaziv bir işlem gerçekleştirmek için verimli bir yöntem sağlar. Ayrıca, bu protokol yöntemi tutarlılık araştırmacılar arasında teşvik kırık üretimi parametreleri, ortak bir dizi oluşturur. Bu parametreler parametreleri (Örneğin, yaş, cinsiyet, cinsiyet ve genotip) çeşitli üzerinde dayalı kırık standartlarını oluşturmak için orta...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarlar ifşa gerek yok.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu yayında bildirilen araştırma Ulusal Enstitüsü artrit ve Musculoskeletal tarafından desteklendi ve cilt hastalıkları Ulusal Sağlık Enstitüleri Ödülü altında F30AR071201 ve R01AR066028 sayısı.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Destek Alt MontajıEk Şekil 1
Kiriş, Destek - Çene Bölümü 80/201003 x 9.00w/ #7042 A, C'de, Sol Uç Kirişte
, Destek--Yatay Bölüm80/201002 x 14.00
Kiriş, Destek--Dikey 180/201050 x 10.50 w / # 7042 sol uçta A'da ve sağ uçta A'da
Kiriş, Destek - Dikey 280/201010 x 10.50 w / # 7042 D, B'de Sol Uçta ve Sağ Uçta A'da
Kiriş, Destek - Plaka Montajı80/201030 x 8.00 &Sol Uçta #7036 ile
Işın, Destek - Mıknatıs80/201010 x 13.50  w/ #7042 A, C'de, Sağ Uçta
Ankrajlar (3)80/203392
Çift Ankraj (3)80/203091
Cıvata Komplesi (6)80/2033861/4-20 x 3/8"
Düğme Başlı Soket Kapağı Vidası (6)80/2036041/4-20 x 3/4"
Ram Alt MontajıEk Şekil 2
Blok, DurdurÖzelEk Şekil 3
Blok, KılavuzÖzelEk Şekil 3
Çubuk, RamÖzelEk Şekil 4
Hizalama VidasıÖzel5
Plaka, MontajÖzelEk Şekil 6
Lineer Kovanlı Yatak (2)McMaster-Carr8649T2
Altıgen Somun (3)McMaster-Carr92673A1253/8-16 UNC
Soket Kapaklı Vida (8)McMaster-Carr92196A1084/40 x 3/8"
Soket Kapaklı Vida (6)McMaster-Carr92196A0324/40 x 1 1/8"
Soket Kapaklı Vida (1)McMaster-Carr92196A267 10/32 3/8 inç
Mıknatıs Alt MontajıEk Şekil 7
Montaj, MıknatısÖzelEk Şekil 8
Güç KaynağıMcMaster-Carr70235K23
Ayak PedalıMcMaster-Carr7376k2
ElektromıknatısMcMaster-Carr5698k111
Tel - 10 fitMcMaster-Carr9936k12
Çubuk, MıknatısMcMaster-Carr95412A5661/4" Dişli Çubuk x 7"
Köşe Braketi (6)80/204108
Soket Kapaklı Vida (1)McMaster-Carr92196A70510/32 1 1/4"
Altıgen Somun (4)McMaster-Carr92673A1131/4-20 UNC
Komple MontajEk Şekil 9
Braket, Bacak Çene (2)ÖzelEk Şekil 10
Platform, KırılmaÖzelEk Şekil 11
Jig, Konumlandırma-KırılmaÖzelEk Şekil 12
Diğer
Pim KesiciTıbbi Malzeme ve Ekipmanlar150S İğneler
Sigma Z192430, Z192376 23g x 1.5" - Fare uyluk kemiği, 27g x 1.25" - Fare kaval kemiği
Ek Şekil

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. BMUS: The Burden of Musculoskeletal Diseases in the United States. , Available from: http://www.boneandjointburden.org/ (2014).
  2. Corso, P., Finkelstein, E., Miller, T., Fiebelkorn, I., Zaloshnja, E. Incidence and lifetime costs of injuries in the United States. Injury Prevention. 12 (4), 212-218 (2006).
  3. Nguyen, N. D., Ahlborg, H. G., Center, J. R., Eisman, J. A., Nguyen, T. V. Residual lifetime risk of fractures in women and men. Journal of Bone and Mineral Research: The Official Journal of the American Society for Bone and Mineral Research. 22 (6), 781-788 (2007).
  4. Thompson, Z., Miclau, T., Hu, D., Helms, J. A. A model for intramembranous ossification during fracture healing. Journal of Orthopaedic Research: Official Publication of the Orthopaedic Research Society. 20 (5), 1091-1098 (2002).
  5. Cheung, K. M. C., Kaluarachi, K., Andrew, G., Lu, W., Chan, D., Cheah, K. S. E. An externally fixed femoral fracture model for mice. Journal of Orthopaedic Research. 21 (4), 685-690 (2003).
  6. Connolly, C. K., et al. A reliable externally fixated murine femoral fracture model that accounts for variation in movement between animals. Journal of Orthopaedic Research. 21 (5), 843-849 (2003).
  7. Histing, T., et al. An internal locking plate to study intramembranous bone healing in a mouse femur fracture model. Journal of Orthopaedic Research. 28 (3), 397-402 (2010).
  8. Gröngröft, I., et al. Fixation compliance in a mouse osteotomy model induces two different processes of bone healing but does not lead to delayed union. Journal of Biomechanics. 42 (13), 2089-2096 (2009).
  9. Bonnarens, F., Einhorn, T. A. Production of a standard closed fracture in laboratory animal bone. Journal of Orthopaedic Research. 2 (1), 97-101 (1984).
  10. Huang, C., et al. The spatiotemporal role of COX-2 in osteogenic and chondrogenic differentiation of periosteum-derived mesenchymal progenitors in fracture repair. PloS One. 9 (7), 100079(2014).
  11. Waki, T., et al. Profiling microRNA expression during fracture healing. BMC Musculoskeletal Disorders. 17, 83(2016).
  12. Yee, C. S., et al. Sclerostin antibody treatment improves fracture outcomes in a Type I diabetic mouse. Bone. 82, 122-134 (2016).
  13. Wong, E., et al. A novel low-molecular-weight compound enhances ectopic bone formation and fracture repair. The Journal of Bone and Joint Surgery. American Volume. 95 (5), 454-461 (2013).
  14. Prodinger, P. M., et al. Does Anticoagulant Medication Alter Fracture-Healing? A Morphological and Biomechanical Evaluation of the Possible Effects of Rivaroxaban and Enoxaparin Using a Rat Closed Fracture Model. PloS One. 11 (7), 0159669(2016).
  15. Menzdorf, L., et al. Local pamidronate influences fracture healing in a rodent femur fracture model: an experimental study. BMC Musculoskeletal Disorders. 17, 255(2016).
  16. Hagiwara, Y., et al. Fixation stability dictates the differentiation pathway of periosteal progenitor cells in fracture repair. Journal of Orthopaedic Research: Official Publication of the Orthopaedic Research Society. 33 (7), 948-956 (2015).
  17. Gardner, M. J., et al. Differential fracture healing resulting from fixation stiffness variability: a mouse model. Journal of Orthopaedic Science: Official Journal of the Japanese Orthopaedic Association. 16 (3), 298-303 (2011).
  18. Catma, M. F., et al. Remote ischemic preconditioning enhances fracture healing. Journal of Orthopaedics. 12 (4), 168-173 (2015).
  19. Lichte, P., et al. Impaired Fracture Healing after Hemorrhagic Shock. Mediators of Inflammation. 2015, 132451(2015).
  20. Lopas, L. A., et al. Fractures in geriatric mice show decreased callus expansion and bone volume. Clinical Orthopaedics and Related Research. 472 (11), 3523-3532 (2014).
  21. Bonnarens, F., Einhorn, T. A. Production of a standard closed fracture in laboratory animal bone. Journal of orthopaedic research. 2 (1), 97-101 (1984).
  22. Marturano, J. E., et al. An improved murine femur fracture device for bone healing studies. Journal of Biomechanics. 41 (6), 1222-1228 (2008).
  23. Jackson, R. W., Reed, C. A., Israel, J. A., Abou-Keer, F. K., Garside, H. Production of a standard experimental fracture. Canadian Journal of Surgery. Journal Canadien De Chirurgie. 13 (4), 415-420 (1970).
  24. Byrne, M., Cleveland, B., Marturano, J., Wixted, J., Billiar, K. Design of a reproducible murine femoral fracture device. Conference: Bioengineering Conference, 2007. NEBC '07. IEEE 33rd Annual Northeast. , (2007).
  25. Carter, D. R., Hayes, W. C. Compact bone fatigue damage-I. Residual strength and stiffness. Journal of Biomechanics. 10 (5), 325-337 (1977).
  26. McGee, A., Qureshi, A., Porter, K. Review of the biomechanics and patterns of limb fractures. Trauma. 6 (1), 29-40 (2004).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Fracture Apparatus DesignClosed stabilized FracturesRodent Fracture ModelFracture Positioning JigImpact Depth OptimizationDrop Height CalibrationTibia Fracture ProtocolFemur Fracture ProtocolRadiographic Fracture AnalysisSimple Transverse Fracture

Related Articles